合成高分子化合物的基本方法
合成高分子化合物的基本方法学案
合成高分子化合物的基本方法学案引言:高分子化合物是由成千上万个重复单元组成的大分子,具有重要的应用价值,如塑料、纤维、橡胶等。
合成高分子化合物的方法学非常重要,不同的高分子化合物可能需要不同的合成方法。
本文将介绍合成高分子化合物的几种基本方法。
一、聚合反应聚合反应是合成高分子化合物最常用的方法之一、聚合反应可以分为两种类型:加成聚合和缩合聚合。
1.加成聚合:加成聚合是指两个单体分子通过共价键相连形成高分子化合物。
例如,乙烯通过加成聚合可以得到聚乙烯。
加成聚合可以进一步细分为链聚合和环聚合。
链聚合是指单体分子中的双键或三键通过聚合反应形成线性的聚合物链,如乙烯通过链聚合可以得到线性聚乙烯。
环聚合是指两个或多个单体分子中的双键闭合形成环状的聚合物,如环氧树脂通过环聚合可以得到环形聚合物。
2.缩合聚合:缩合聚合是指两个单体中的官能团(如羧基和羟基)通过酯化反应或酰胺化反应形成高分子化合物。
例如,己二酸和乙二醇通过缩合聚合可以得到聚酯。
二、开环聚合开环聚合是指由环状单体分子通过裂环反应形成高分子化合物。
开环聚合常见的有环酯开环聚合和环氧树脂开环聚合。
环酯开环聚合是指环状酯单体在加热条件下断裂环状结构形成线性聚合物,如聚己内酯。
环氧树脂开环聚合是指环状环氧单体在加热条件下打开环,与其他分子形成共价键,形成线性聚合物。
三、乳液聚合乳液聚合是指通过悬浊液的形式将两个不相容的液体相混合,并通过添加引发剂引发聚合反应。
乳液聚合常用于合成橡胶和乳胶。
在乳液聚合中,乳化剂被用来稳定悬浊液,使两相分散均匀。
乳液聚合的优点是反应发生在水相中,避免了挥发性溶剂的使用,减少了对环境的污染。
四、自由基聚合自由基聚合是指通过自由基反应将单体分子连接起来形成高分子化合物。
自由基聚合是合成聚合物的常用方法,可以得到广泛应用的塑料和橡胶。
自由基聚合的反应条件一般较为温和,但同时也存在编写的问题。
因此,需要控制自由基引发剂的选择和反应条件的控制,以获得所需的高分子化合物。
合成高分子化合物的基本方法
① 由一种单体
n mol 单体中含 —COOH官能团(或—OH)的物质的量为:n mol ,而在反应中,有一个端基( —COOH)是没有参与反应 的,故生成水的物质的量为:(n-1) mol
② 由二种单体
nmol和 n mol
进行缩聚反应
中含 —COOH的物质的量为2 n mol ,而在反应中,有一个端基 ( —COOH)是没有参与反应的,故生成水的物质的量为: (2n-1) mol。
b 或d a
, ,
加聚物的结构式为
缩聚物的结构式为 。
。
( 2 )可发生缩聚反应的一个化合物是
( 3 )可发生缩聚反应的两个化合物是 c 缩聚物的结构式为
和f , 。
2 、下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体 型结构的是
A.
B C
线型结构的高聚物 上如果还有能起反应 的官能团,当它与别的 物质发生反应时,高分 子链之间将形成化学 键,从而形成高分子的 体型结构.
丙烯酸甲酯的分子量×3000
请同学们写出下列反应的化学方程式,并说明断 成键的特点 1、乙酸与乙醇酯化反应
2、两个甘氨酸分子形成二肽
?
我们现在来观察下面的一个反应
该反应与加聚反应不同,在生成聚合物的同时, 还伴有小分子副产物(如:H2O等)的生成。这 类反应我们称之为“缩聚反应”。
【缩聚反应的特点】:
2)
3)
演 稿
示 1
文
2 3 后 等
电伴热带 嶈幷夻
2、人造象牙中,主要成分的结构是
它是通过加聚反应制得的,则合成人造象牙的 单体是( B )
A.(CH3)2O B. HCHO
C.CH3CHO
D. CH3OCH3
人教版高中化学选修五课件第五章第一节合成高分子化合物的基本方法
下角标 要一致。 (2)单体物质的量与缩聚产物结构式的________
(3)由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为 ________ (n-1) ;由两种单体进行缩聚反应,生成小分子物质的量 为________ (2n-1) 。 如:nHOOC(CH2)5OH
O HO[C(CH2)5O]nH+(n-1)H2O ____________________________________________。
=
的单体是H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。
=
O 单体必为两种,从中间断开,羰基上的加羟基,氧原子上加 —C—O—
(3)凡链节中间(不在链端上)含有( 酯基 )结构的高聚物,其 — C— O—
=
氢原子即得高聚物单体。 如的单体为HOOC—COOH和HOCH2—CH2OH。
关键一点: 由缩聚物推断单体的步骤为: (1)去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”变为小分子。 (2)断开分子中的酰胺键或酯基。 (3)将断开的羰基碳上连接—OH;在氧或氮原子上连 接—H,还原为单体小分子。
=
=
(2)乙酸和乙醇分别是一元酸和一元醇,如果用二元酸和二 元醇发生酯化反应,就会得到连接成链的聚合物(简称聚酯)。
试写出己二酸与乙二醇生成聚酯的方程式:
______________________________________________。
2.缩聚反应方程式书写时应注意的问题 (1)缩聚物结构式要在________ 方括号 外侧写出链节余下的 端基原子或原子团 ______________________________________ 。
是缩聚产物,可依据官能团形成过 程的链逆向推出单体,把失去的小分子物质分拆后加在相应位 置。 失去的小分子为H2O,拆为—H
第5章 第1节 合成高分子化合物的基本方法
(2)a
H OCH2CH2CH2CO OH
加聚反应和缩聚反应的比较 加聚反应 单体 结构 反应 机理 缩聚反应
单体必须是含有双键等不饱和键 单体为含有两个或两个以上的官 的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯 能团(如—OH、—COOH、—NH2、 腈等) 反应发生在不饱和键上 —X 等)的化合物 反应发生在不同的官能团之间
B
[ 缩聚反应的单体至少有两个相互作用的官能团。
OH 不能发生
加聚反应;CH2= = = CHCOOH 和 HOCH2CH= = = CHCH2CH3 不能单独发生缩 聚反应。]
[合 作 探 究· 攻 重 难]
加聚反应和缩聚反应
[ 典例] 下列化合物中
a. b.HO(CH2)2OH d. c.CH3CH===CH—CN e.HOOC(CH2)4COOH
(4)无论是加聚反应还是缩聚反应,有机物的单体和高聚物的链节之间的关 系是组成相同,结构不同。( )
(5)
的名称为聚乙二酸乙二酯。(
)
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.今有高聚物 , 有关它的下列叙述中正确的
是(
) 【导学号:40892212】 A.它的链节是 CH3—CH2—OOCCH3 B.它的聚合度 n=3 C.它的单体是 CH2===CH—COOCH3 D.它是一种线型高分子化合物
C [ 常见的缩聚反应主要有羟基和羧基的缩聚( 包括二元羧酸和二元醇的缩 聚、羟基酸的缩聚)、酚和醛的缩聚以及氨基和羧基的缩聚(包括二元羧酸和二元 胺的缩聚、氨基酸的缩聚)等。根据缩聚反应的特点,单体必须含有两个或两个 以上的官能团,③中含有—COOH 和—NH2;④中含有—COOH 和—OH;⑤中 含有—COOH 和—NH2。]
2019-2020学年高二化学人教版选修5课件第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法
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第一节 合成高分子化合物的基本方法
知识铺垫
新知预习
自主测试
3.类型 (1)聚乙烯型。如 nCH2 CH2
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
������C H 2—CH2������。
(2)1,3-丁二烯型。如 nCH2 CH—CH CH2 ������CH2—CH CH—CH2������。
(3)共聚型。如 nCH2 CH2+nCH2 CH—CH3
(2)醇与酸缩聚,如乙二酸与乙二醇的缩聚:
n
+nHOCH2CH2OH
(2n-1)H2O+
。
己二酸与乙二醇的缩聚: nHOOC(CH2)4COOH+nHO(CH2)2OH
HO������OC(CH2)4CO—O(CH2)2O������H+(2n-1)H2O。
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第一节 合成高分子化合物的基本方法
) (3)高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同。( ) (4)天然橡胶是高聚物,不能使溴水褪色。( )
(5)
的单体是 CH2 CH2 和
。
() (6)加聚反应单体只有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。(
) 答案(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
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第一节 合成高分子化合物的基本方法
三键的有机物
聚合方式 加成聚合
缩合聚合
聚合物 高聚物链节和单体 高聚物链节和单体具有不同的
特征
具有相同的组成 组成
产物
只产生高聚物
高聚物和小分子
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第一节 合成高分子化合物的基本方法
任务一
任务二
随堂演练
2.聚合反应化学方程式的书写 (1)加聚反应化学方程式的书写。 ①发生加聚反应的单体只有一种。如:
合成高分子化合物的方法
合成高分子化合物的方法合成高分子化合物的方法有多种,下面将详细介绍其中的一些主要方法。
聚合反应是一种常用的合成高分子化合物的方法。
聚合反应是将低分子化合物(单体)通过共价键的形成进行化学反应,形成长链高分子化合物。
聚合反应可以分为自由基聚合反应、阴离子聚合反应、阳离子聚合反应、离子复合聚合反应和开环聚合反应等。
自由基聚合反应是最常见的聚合反应之一,其特点是反应活性高、反应速度快。
自由基聚合反应中,单体通过自由基的产生和引发剂的作用形成自由基,并与其他自由基反应形成长链高分子。
例如,乙烯的自由基聚合反应可以用过氧化二丁酮作为引发剂,产生苯乙烯聚合物。
阴离子聚合反应是另一种常用的聚合反应方式,其特点是反应活性高、反应速度快。
阴离子聚合反应中,单体通过阴离子的产生和负离子引发剂的作用形成阴离子,并与其他阴离子进行共价结合,形成高分子链。
例如,苯乙烯的阴离子聚合反应可以用强碱如氢氧化钠作为引发剂,产生聚苯乙烯。
阳离子聚合反应是较为常见的聚合反应,其特点是反应活性高、反应速度快。
阳离子聚合反应中,单体通过阳离子的产生和阳离子引发剂的作用形成阳离子,并与其他阳离子进行共价结合,形成高分子链。
例如,异丁烯的阳离子聚合反应可以用酸催化剂如三氯化铝作为引发剂,产生聚异丁烯。
离子复合聚合反应是一种通过阳离子和阴离子之间的吸引作用形成高分子的合成方法。
离子复合聚合反应中,单体通过引发剂的作用分别产生阳离子和阴离子,然后通过离子的复合作用形成高分子链。
例如,聚合四甲基氯化铵和聚合对苯二硫酸酯就是通过离子复合聚合反应进行的。
开环聚合反应是通过开环单体在环内进行聚合形成高分子链。
开环聚合反应可以分为阻章聚合和开环增长两种方式。
阻章聚合是指环内单体通过聚合反应断裂环内键,形成高分子链。
开环增长是指环内单体通过向环内键添加反应物,使高分子链不断增长。
例如,乳酸聚合通过对乳酸环内的酸酐进行聚合开环而形成聚乳酸。
此外,还有其他合成高分子化合物的方法,如缩聚反应、溶液聚合、悬浮聚合等。
合成高分子化合物的基本方法
[板书]缩聚反应的特点:
1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子;
2、缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成;
单体名称
单体结构简式聚合物乙烯来自CH2=CH2丙烯
CH2=CHCH3
氯乙烯
CH2=CHCl
丙烯腈
CH2=CHCN
丙烯酸
CH2=CHCOOH
醋酸乙烯酯
CH3COOCH=CH2
丁二烯
CH2=CH—CH=CH2
乙炔
HC≡CH
[学生讨论]请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体,它们在结构上有什么共同特征?加聚反应的特点是什么?
[讲] 和 ,方法是:在寻找单体是时,先看它的链节结构,分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的;然后根据缩合反应中断键和成键的特点,逆向分析寻找单体。
[投影小结]缩聚反应小结:
(1)方括号外侧写链节余下的端基原子(或端基原子团)
(2)由一种单体缩聚时,生成小分子的物质的量应为(n-1)
(3)由两种单体缩聚时,生成小分子的物质的量应为(2n-1)
第五章 第一节合成高分子化合物的基本方法(1)
教学
目
的
知识能
能举例说明合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
过程
了解高分子化合物合成的基本方法。
情感态度
价值观
掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
高分子化合物的合成与应用
高分子化合物的合成与应用高分子化合物是由许多重复单元组成的大分子化合物,对我们的生活和工业生产具有重要意义。
它们广泛应用于塑料、纤维、涂料、医药等领域。
本文将介绍高分子化合物的合成方法、应用领域和未来发展趋势。
一、高分子化合物的合成方法1. 添加聚合法:这种方法是最常用的一种合成高分子化合物的方法。
它通过将单体物质与引发剂和催化剂一起加入到反应体系中,并在适当的温度和压力下进行反应,最终形成高分子链。
例如聚乙烯和聚丙烯等塑料就是通过这种方法合成的。
2. 缩聚法:这种方法通过在适当的条件下使两个或多个小分子单体反应,生成高分子化合物。
典型的例子是通过缩聚反应合成聚酯和聚酰胺。
3. 离子聚合法:这种方法利用阳离子或阴离子引发剂将单体分子析取为离子,并引发离子之间的聚合反应。
聚合物的分子量和结构可以通过调节反应温度、浓度和引发剂的添加量来控制,具有较高的可控性。
二、高分子化合物的应用领域1. 塑料:高分子化合物作为塑料的主要组成部分,被广泛应用于各个领域。
包括食品包装、建筑材料、家电、汽车零部件等。
2. 纤维:高分子化合物合成的纤维具有优异的物理和化学性质,被用于纺织、医疗、家居等领域。
聚酯纤维和尼龙纤维是最常见的纤维材料之一。
3. 涂料:高分子化合物用于涂料的制备,可以提供良好的附着力、耐久性和保护性。
它们广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
4. 医药:高分子化合物在医药领域有广泛的应用,包括药物载体、生物材料和控释系统等。
例如聚乳酸和聚乙二醇是常用的生物可降解材料。
三、高分子化合物的未来发展趋势1. 可持续发展:未来高分子化合物的合成方法将更加注重环境友好和资源可持续利用。
绿色合成方法,如生物催化和可再生资源的利用,将成为发展的重要方向。
2. 功能性材料:高分子化合物的功能性材料在电子、光电、光学等领域有着广泛的应用前景。
例如柔性显示屏、智能纺织品等。
3. 高性能材料:随着科技的进步,高分子化合物的性能将进一步提升,以满足不同领域的需求。
高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法
高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物是化学领域的一个重要研究方向。
高分子化合物广泛应用于塑料制品、纤维材料、涂料、胶粘剂、医药材料等领域。
本文将介绍合成高分子化合物的基本方法。
一、聚合反应是合成高分子化合物的主要方法之一、聚合反应是指将单体分子在一定条件下发生共价键的形成,形成线性、支化、交联或三维网络结构的高分子化合物。
聚合反应包括链聚合、开环聚合和交联聚合等。
1.链聚合是最常用的聚合反应之一,通过单体分子上的反应中心引发聚合链的生长。
链聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
自由基聚合反应广泛应用于合成塑料和橡胶,而阴离子聚合反应常用于制备高分子材料。
2.开环聚合是通过单体分子的环状结构反应性上的开环产生线性链的聚合过程。
开环聚合反应包括环氧树脂聚合、环丁烷聚合等。
3.交联聚合是通过在聚合过程中引入交叉链接结构,在高分子材料中形成三维网络结构。
交联聚合反应主要包括热交联反应和辐射交联反应等。
二、缩聚反应是合成高分子化合物的另一种方法。
缩聚反应是指通过两个或多个单体分子间的反应生成高分子化合物。
缩聚反应通常是通过脱水或脱溴等反应,在单体分子之间形成共价键。
缩聚反应主要包括酯化反应、酰胺化反应、缩醛反应等。
缩聚反应可选择性强,可以合成不同结构、性质和用途的高分子化合物。
三、改变分子结构的方法也是合成高分子化合物的重要手段。
改变分子结构可以通过引入官能团或交联剂等方式实现。
引入官能团可以改变分子的相容性、热稳定性、力学性能等。
交联剂可以引入交联结构,增强高分子材料的耐热性、耐溶剂性和力学性能等。
四、模板聚合是一种特殊的方法,它可以通过模板分子的存在,控制高分子聚合的反应过程和产物的结构。
模板聚合可以合成具有特殊功能和结构的高分子材料,如分子印迹聚合物和电导聚合物。
综上所述,合成高分子化合物的基本方法包括聚合反应、缩聚反应、改变分子结构的方法和模板聚合等。
这些方法具有一定的选择性和可控性,可以合成不同结构和性质的高分子化合物,广泛应用于材料科学、医学和工业领域。
合成有机高分子化合物的基本方法
合成有机高分子化合物的基本方法
高分子化合物与低分子化合物有什么不同?
1、相对分子质量的大小不同:
低分子1000以下(准确值),高分子10000以 上(平均值)。
2、基本结构不同:
高分子化合物由若干个重复的结构单元组成。小 分子没有重复结构单元
2、加聚反应方程式书写:
如:nCH2=CH2 催 化 剂 [CH2—CH2]n
单体
链节 聚合度
M聚合物= 链节的相对质量×n
合成有机高分子化合物的基本方法
3、加聚反应的特点:
(1)单体含不饱和键:
如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。
(2)没有副产物生成; (3)链节和单体的化学组成相同。
(聚合物相对分子质量为单体相对分子质
P.100 思考与交流
有何特征?
单体名称 单体的结构简式
聚合物
乙烯 丙烯 氯乙烯 丙烯腈 丙烯酸 醋酸乙烯酯
丁二烯 乙炔
CH2=CH2
-CH2-CH2-n
CH2=CHCH3
-CH2-CH-n
CH2=CHCl -CH2-CH-n CH3
CH2=CHCN CH2=CHCOOH
Cl -CH2-CH-n -CH2-CH-n CN
合成有机高分子化合物的基本方法
• (1)结构简式:它们是由若干个重复结构单 元组成的。
• (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、 可重复的最小单位,也称重复结构单元。叫做 链节。
• (3)聚合度:高分子里含有链节的数目。通 常用n表示。
• (4)单体:能够进行聚合反应形成高分子化 合物的低分子化合物,叫做单体。
选修5
第五章 进入合成有机高分子化合物的时代
合成高分子化合物的基本方法ppt课件演示文稿
.
(2)链节:高分子化合物中化学组成 相同 、可重复的 最小单位 称作链节. (3)聚合度:高分子链中含有链节的 数目 称聚合度,通 常用 n 表示,如 为 CH2=== CH2 合度为 n . ,链节为 中,单体 ,聚
二、缩合聚合反应 写出己二酸与乙二醇生成聚酯的化学方程式:
[先思考· 再交流] 下列合成高聚物的化学反应属于加聚反应的有 ________,属于缩聚反应的有________.
合成高分子化合物的基本方法
掌握:加成聚合反应和缩合聚合反应的一般特 点并能判断聚合产物,分析出单体.
了解:单体、链节、聚合度、加成聚合反应和
缩合聚合反应等概念.
[读教材· 填要点] 一、加成聚合反应 1.加成聚合反应 由乙烯在一定条件下,生成聚乙烯的反应,叫加成聚合 加聚反应 反应,简称 2.高分子化合物的结构 (1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的 低分子化合物 称作单体.
羰基上加羟基,氧原子上加氢原子即得高聚物单
体.如: 如下为HOOC—COOH和HOCH2—CH2OH.
的单体
由缩聚物推断单体的步骤为:
(1)去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为小分子. (2)断开分子中的酰胺键或酯基. (3)将断开的羰基碳上连接—OH;在氧或氮原子上连接— H,还原为单体小分子.
②羟基羧酸的酯化缩聚
(2)氨基和羧基的缩聚 ①氨基酸的缩聚 氨基酸缩聚成聚酰胺或蛋白质 催化剂 如:nH2NCH2(CH2)4COOH ――→
②含双氨基与含双羧基物质的缩聚 如由间苯二甲酸和间苯二胺制备Nomx纤维:
(1)组成聚乙烯分子(
)的链节(—CH2—
CH2—)和单体(CH2===CH2)之间化学组成和相对质量 相同,结构不同. (2)可从结构简式上区分加聚产物与缩聚产物.在缩聚产 物的结构简式中含有端基原子和原子团,而加聚产物
高中化学专题5.1合成高分子化合物的基本方法含解析选修5
专题01 合成高分子化合物的基本方法一. 有机高分子化合物1. 概念:相对分子质量达几万甚至几千万,只是一个平均值,通常称为高分子化合物,简称高分子,有时又称高聚物。
如:淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
高分子化合物结构简式中通常有“n” ,例淀粉或纤维素:(C6H10O5)n,聚乙烯:。
小分子:相对分子质量通常超过1000,有明确的数值,通常称为低分子化合物,简称小分子;如:烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等。
2. 合成有机高分子化合物以低分子有机物作原料,经聚合反应得到的各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物,其相对分子质量一般高达104—106。
高分子化合物又称高聚物。
典例1下列物质中属于高分子化合物的是( )① 淀粉② 纤维素③ 氨基酸④ 油脂⑤ 蔗糖⑥ 酚醛树脂⑦ 聚乙烯⑧ 蛋白质A.②③④⑥⑦⑧B.①④⑥⑦C.①②⑥⑦⑧D.②③④⑥⑦⑧【答案】C【解析】③ 氨基酸、④ 油脂、⑤ 蔗糖都是小分子化合物,选C。
3. 有关高分子化合物的相关用语:⑴ 结构简式:它们是由若干个重复结构单元组成的。
⑵ 链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元。
叫做链节。
⑶ 聚合度:高分子里含有链节的数目。
通常用n表示。
⑷ 单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物,叫做单体。
⑸ 聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n4. 高分子化合物与小分子化合物比较典例2 下列对有机高分子化合物的认识不正确的是 ( )A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们是由小分子通过聚合反应而制得B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构不一定复杂C.对于一块高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类【答案】C【解析】高分子化合物是由小分子通过加聚(或缩聚)反应合成的聚合物或高聚物,其相对分子质量虽然很大,但结构不一定复杂,通式中的n值不确定,所以相对分子质量不确定。
高中化学 5.1《合成高分子化合物的基本方法》教案 新人教版选修5
合成高分子化合物的基本方法一、教学目标1.了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念。
2.了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。
3.由简单的单体写出聚合反应方程式(重点是缩合聚合反应方程式),聚合物结构式。
4.由简单的聚合物结构式分析出它的单体。
二、教学重点加聚反应和缩聚反应的特点;能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式三、教学难点用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式;用简单的聚合物结构式分析出单体四、课时安排1课时五、教学过程【引入】从这一节课开始,我们要对高分子化合物做一个比较系统的了解。
那么,究竟什么是高分子化合物呢?它们与低分子有机物有什么不同?【板书】第五章进入合成有机高分子化合物的时代(学生思考、讨论)【回答】1.它们最大的不同是相对分子质量的大小。
有机高分子的相对分子质量一般高达104~106,而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。
2.合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结构不同,它是由若干个重复结构单元组成的高分子。
师:很好!接下来我们先学习第一节。
【板书】第一节合成高分子化合物的基本方法一、加聚反应师:大家对加聚反应并不陌生,它是加成聚合反应的简称,我们从高一到现在,已经学过好几个加聚反应了。
比如用乙烯为原料制取高分子化合物——聚乙烯,大家还记得其化学方程式吗?(学生回答,教师根据回答的情况给予评价)【板书】nCH2=CH2 →乙烯(单体)聚乙烯(聚合物)师:像乙烯这类能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物被称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节,也称重复结构单元,聚乙烯的链节为—CH2CH2—;高分子链中含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。
【板书】聚合物的平均相对分子质量 = 链节的相对质量×n【思考与交流】思考、讨论、交流,完成下表。
2师:通过聚合物的链节,可以看出聚合物的单体,你知道下面两个聚合物是由何种单体聚合而成的吗?【回答】(顺便介绍一种找聚合物的单体的方法——弯箭头法)师:聚合反应中除了加聚反应之外,还有另外一种——缩合聚合反应,简称缩聚反应。
合成高分子化合物的基本方法
第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法一、合成高分子化合物的基本反应类型1.加成聚合反应(简称加聚反应)(1)特点①单体分子含不饱和键(双键或三键);②单体和生成的聚合物组成相同;③反应只生成聚合物。
(2)加聚物结构简式的书写将链节写在方括号内,聚合度n在方括号的右下角。
由于加聚物的端基不确定,通常用“—”表示。
如聚丙烯的结构式。
(3)加聚反应方程式的书写①均聚反应:发生加聚反应的单体只有一种。
如②共聚反应:发生加聚反应的单体有两种或多种。
如2.缩合聚合反应(简称缩聚反应)(1)特点①缩聚反应的单体至少含有两个官能团;②单体和聚合物的组成不同;③反应除了生成聚合物外,还生成小分子;④含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。
(2)缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式的书写要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如(3)缩聚反应方程式的书写单体的物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致;要注意小分子的物质的量:一般由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(n-1);由两种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(2n-1)。
①以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应。
②以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚反应。
③以羧基中的羟基与氨基中的氢原子结合成H2O的方式而进行的缩聚反应。
特别提醒单体与链节不同,如单体是CH2===CH2,链节为—CH2—CH2—,加聚物与单体结构上不相似,性质不同,不为同系物。
如分子中无。
3.加聚反应与缩聚反应的比较加聚反应缩聚反应不同点反应物单体必须是不饱和的单体不一定是不饱和的,但必须要含有某些官能团生成物生成物只有高分子化合物生成物除高分子化合物外,还有水、卤化氢、氨等小分子化合物聚合物分子组成与单体相同分子组成与单体不完全相同相同点反应物可以是同一种单体,也可以是不同种单体,生成物是高分子化合物1.加聚产物、缩聚产物的判断判断有机高分子化合物单体时,首先判断是加聚产物还是缩聚产物。
高二化学《合成有机高分子化合物的基本方法》知识点归纳总结+典例解析
合成有机高分子化合物的基本方法【学习目标】1、认识合成高分子的组成与结构特点||,能依据简单高分子的结构分析其链节和单体;2、掌握加聚反应和缩聚反应的特点||,能用常见的单体写出聚合反应的方程式或聚合物的结构简式或从聚合物的结构式推导出合成它的单体;【要点梳理】要点一、高分子化合物概述1.高分子化合物的概念||。
高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的||,相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物||,常简称为高分子||,也称为聚合物或高聚物||。
2.高分子化合物的分类||。
3.高分子化合物的表示方法(以聚乙烯为例)||。
(1)高聚物的结构简式: ||。
(2)链节:—CH 2—CH 2—(重复的结构单元)||。
(3)聚合度(n):表示每个高分子链节的重复次数n 叫聚合度||,值得注意的是高分子材料都是混合物||,通常从实验中测得的高分子材料的相对分子质量只是一个平均值||。
(4)单体:能合成高分子化合物的小分子化合物称为单体||。
如CH 2=CH 2是合成 (聚乙烯)的单体||。
4.有机高分子化合物的结构特点||。
(1)有机高分子化合物具有线型结构和体型结构||。
(2)线型结构呈长链状||,可以带支链(也称支链型)||。
也可以不带支链||,高分子链之间以分子间作用力紧密结合||。
(3)体型结构的高分子链之间将形成化学键||,产生交联||,形成网状结构||。
5.有机高分子化合物的基本性质||。
由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及其结构上的特点||,因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质||。
(1)溶解性||。
(2)热塑性和热固性||。
(3)强度:高分子材料的强度一般比较大||。
(4)电绝缘性:通常是很好的电绝缘材料||。
要点二、合成高分子化合物的基本方法1.加成聚合反应||。
(1)概念||。
由含有不饱和键的低分子化合物以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应||,简称加聚反应||。
高中化学 第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法
第一节 合成高分子化合物的基本方法[学习目标定位] 1.知道并会应用有关概念:单体、高聚物、聚合度、链节、加聚反应和缩聚反应等。
2.熟知加聚反应和缩聚反应的原理,会写相应的化学方程式,学会高聚物与单体间的相互推断。
1.乙烯的官能团是,推测乙烯能发生的有机反应类型有氧化反应、加成反应、加聚反应等。
CH 3—CH 2—CH 2OH 能发生的有机反应类型有氧化反应、酯化反应、消去反应、取代反应等。
2.有机高分子化合物按其来源可分为:天然高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质等)和合成高分子化合物(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等)。
3.有机高分子化合物与低分子有机物的区别与联系(1)高分子化合物的相对分子质量一般高达104~106,其数值为平均值;低分子有机物的相对分子质量常在1 000以下,有确定的数值。
(2)高分子化合物由若干个重复结构单元组成;低分子有机物为单一的分子结构。
二者在物理、化学性质上有较大的差异。
(3)高分子化合物与低分子有机物的联系是有机高分子化合物是以低分子有机物为原料聚合生成。
探究点一 加成聚合反应1.写出乙烯分子间相互反应生成聚乙烯的化学方程式n CH 2===CH 2――→催化剂CH 2—CH 2(1)像这种由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应,简称加聚反应。
(2)能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节;含有链节的数目称为聚合度,通常用n 表示。
(3)聚合物的平均相对分子质量等于链节的相对质量×n 。
2.写出丙烯发生加聚反应的化学方程式,并注明高聚物的单体、链节、聚合度。
3.写出下列物质发生加聚反应的化学方程式(3)1,3丁二烯 n CH 2===CH —CH===CH 2――→催化剂CH 2—CH===CH —CH 2;(4)乙烯、丙烯共聚 n CH 2===CH 2+n CH 2===CH —CH 3。
合成高分子化合物的基本方法
★即使爬到最高的山上,一次也只能脚踏实地地迈一步第五章 进入合成有机高分子化合物的时代第一节 合成高分子化合物的基本方法学习目标1.了解合成高分子化合物的组成与结构特点,能依据高分子化合物的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式。
4.从有机高分子化合物的结构特点出发,掌握合成有机高分子化合物的基本方法。
自主学习过程式 一、有机高分子化合物 1.概念由许多小分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很高(一般高达104~106)的一类化合物。
2.结构(1)结构特点:它们是由若干个重复结构单元组成的。
如聚乙烯写作_____________。
(2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元。
(3)聚合度:高分子链中含有_____的数目。
(4)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
例如:的链节为_______________,聚合度为n ,单体是____________。
思考感悟1.的相对分子质量为890,它属于有机高分子化合物吗?二、合成高分子化合物的基本反应类型 1.加成聚合反应(加聚反应) (1)概念由含有_________的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
(2)加聚反应方程式的书写①乙烯的加聚:_______________________________ ②1,3-丁二烯的加聚2.缩合聚合反应(缩聚反应) (1)概念有机小分子单体间反应生成高分子化合物,同时产生小分子化合物的反应。
(2)类型 ①羟基酸缩聚如HOCH2COOH 的缩聚:______________________________________________________ ②醇与酸缩聚如乙二酸与乙二醇的缩聚:己二酸与乙二醇的缩聚:思考感悟2.由同一高聚物组成的高分子材料是纯净物吗?要点一、聚合反应的常见类型1.加聚反应(1)自聚反应:发生反应的单体只有一种。
高中化学学习细节人教版之合成高分子化合物的基本方法
单体。
⑤羟基丙酸AC,下叙述错误的是( )聚苯乙烯的重复结构单元为,.有两个碳碳双键,而苯乙烯有一个碳碳双键,结构不同,二者不是的是( )其单体为:H OH在链节的-NH上加氢原子、OH⑷凡必是两种,可从上断开,在加氢原子,在羰基上加羟基,得到二胺和二)A.①②④⑤ B.①②③⑦C.③⑤⑥ D.④⑥⑦【答案】A【解析】乳酸分子中含有羟基和羧基,发生消去反应生成①;发生氧化反应生成发生酯化反应生成④;发生缩聚反应生成⑤。
典例6下列物质中能发生加成、加聚和【答案】B【解析】能发生加成、加聚反应的化合物分子结构中应含有等不饱和键;能发生缩聚反应的化合物应含有两个或两个HN(CH2)nNH2和HOOC(CH2单体含—COOH和—OH的物质的量均的说法正确的是( )A.R的单体之一的分子式为CB.R完全水解后生成物均为小分子有【解析】⑴能发生加成反应的化合物有碳碳双键,故b或d可以。
⑵的单体为。
反应类型为________。
(1) 加聚反应(2)(3)【解析】(1)高分子化合物中只有单键,1.下列工业生产过程中,属于应用缩聚反应制取高聚物的是()A.单体CH2===CH2制高聚物2—CH2B.单体,CH2===CH—CH===CH2制高聚物C.单体CH2===CH—CH3制高聚物D.单体与制高聚物2.下面是一种线型高分子的一部分:由此分析,这种高分子化合物的单体至少有______种,它们的结构简式为____________________。
3. (2016课标Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合应用具有重要的意义。
下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:回答下列问题:(1)下列关于糖类的说法正确的是______________。
(填标号)a.糖类都有甜味,具有C n H2m O m的通式b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成C的反应类型为______。
合成高分子化合物的基本方法—加聚反应
第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第一节 合成高分子化合物的基本方法
第1课时
学习目标:
1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点,能依
据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.能说明加聚反应的特点
重点:通过具体实例说明加成聚合反应的特点,能
用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合
物的结构式,或从简单的聚合物结构式分析出单
体。
预习自查
思考:有机高分子化合物与低分子有机化 学物有什么不同? 1.相对分子质量的大小不同: 大 ,一般高达 (1)高分子的分子量很___ 4--106 10 ______ 。低分子相对分子质量较____ 小 ,一般在 _______ 1000 以下。 (2)低分子有机相对分子分子量都有一 明确 的数值,而高分子化合物的相对分子质 个_____ 平均 值。 量只是一个______
1.
2.
3.
由加聚聚合物推单体的方法:
→ 单体:CH2=CH2 “两个碳,单体一” →单体: “见双键、四个C,单变双,双变单;” →单体:
“无双键、两个C”
当堂检测
1.有机玻璃(聚丙烯酸甲酯)的结构简式可表示为:
(1)指出有机玻璃的单体 和链节 ; (2)设聚合度n为3000。有机玻璃的相对分子质量为: 2.人造象牙中,主要成分的结构是 它是通过加聚反应制得的,则合成人造象牙的单体是 ( ) A. (CH3)2O B. HCHO C. CH3CHO D.CH3OCH3
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① 由一种单体
n mol 单体中含—COOH官能团(或—OH)的物质的量为:n mol, 而在反应中,有一个端基(—COOH)是没有参与反应的, 故生成水的物质的量为:(n-1) mol ②由两种单体:n mol (聚—6—羟基己酸)n mol 和 n mol
进行缩聚反应,n mol
中含—COOH的物质的量为2 n mol,而在反应中,有一个端基(— COOH)是没有参与反应的,故生成水的物质的量为:(2n-1) mol。
你能看出下列 聚合物是由什 么单体缩聚而 成呢?
缩聚物单体的推断方法常用“切割法”,如下图示:
1、下列化合物中 a.
b.
c.
d.
e.
f.
(1)可发生加聚反应的一个化合物是 为 。 (2)可发生缩聚反应的一个化合物是 式为 。 (3)可发生缩聚反应的两个化合物是 物的结构式为 。
,加聚物的结构式
纤维: nHOOCO ‖ [— C—
-COOH+nHOCH2CH2OH O ‖ —C—O—CH2CH2—O— ]n + 2n H 2O
2nH2O+
此类反应的通式为; ′ nHOOC-R-COOH+nHO-R-OH
O O ‖ ‖ ′ — — [ C— R—C—O—R—O] n
②醇酸自身的酯化缩聚
2、某种解热镇痛药的结构简式为:
当它完全水解时,可
以
C
得到的产物有( 种。
O O
如 [ C—C—O—CH2—CH2—O ]n
‖ ‖
,
单体是HOOC—COOH和HO—CH2—CH2—OH
课堂练习
1、维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性 能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为:
CF3 [ CH2—CF2—CF2—CF—— ]n — 合成它的单体为(B ) A、氟乙烯和全氟异丙烯 B、1,1-二氟乙烯和全氟丙烯 C、1-三氟甲基-1,3-丁二烯 D、全氟异戊二烯
,缩聚物的结构
和
,缩聚
2、下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是 A.
B.
C.
D.
缩聚反应的类型
缩聚反应也是形成高分子化合物的重要类型。参 加反应的单体一般要求有两个或两个以上同种 或不同种的官能团。常见的缩聚反应类型有: (1)苯酚和甲醛的缩聚
(2)醇羟基和羧基酯化而缩聚 ①二元羧酸和二元醇的缩聚,如合成聚酯
合成高分子化合物的基本方法
请同学们写出下列反应的化学方程式,并说明断成键的特点 1、乙酸与乙醇酯化反应
2、两个甘氨酸分子形成二肽
该反应与加聚反应不同,在生成聚合物的同时,还伴 有小分子副产物(如:H2O等)的生成。这类反应我 们称之为“缩聚反应”。
缩聚反应的特点: 1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如—OH、—COOH、— NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子; 2、缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、 HCl等)生成; 3、所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同; 4、缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团 (这与加聚物不同,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。 )如:
O O ‖ ‖ — [ O— R—C—O—R′—C— ]n +2nH2O
• ②氨基与羧基的缩聚 • A、氨基酸自身的缩聚,如合成聚酰胺6: O ‖ nH2N(CH2)5COOH — [ NH(CH2)5C— ]n + nH 2O 若此类反应只有一种单体,则通式为: O ‖ [ NH—R—C — ]n + nH 2 O nH2N—R—COOH —
CH3
的单体是
CH2=CH—C=CH2
CH3
(3)若是缩聚产物
凡链节为 — HN—R—CO— 结构的高聚物,其合成单体 必为一种。在亚氨基上加氢,在羰基上加羟基,即得高聚物 单体。
H O 如— N—CH2—CH2—‖ C— ,其单体为 [ ]n H2N—CH2—CH2— COOH
凡链节中间(不在端上)含有肽键结构的高聚物,从肽键中间 断开,两侧为不对称性结构的其单体必为两种;在亚氨基上 加氢,羰基上加羟基即得高聚物单体。
O H O ‖ ‖ 如— N — CH — C — N — CH — CH — C] — 2 2 2 [
n
H
,
单体是H2N—CH2—COOH和H2N—CH2—CH2—COOH
凡链节中间(不在端上)含有—COO—酯基结构的 O ‖ 高聚物,其合成单体必为两种,从—O—C—中断开, 羧基上加羟基,氧原子上加氢原子即得高聚物单体。
(2)若是加聚产物
凡链节的主链上只有两个碳原子(无其它原 子)的高聚物其合成单体必为一种,将两 半链闭合即可,如 的单 体是
凡链节主链只有碳原子并存在C=C双键结构高
聚物,其规律是“见双键、四个碳,无双键、 两个碳”划线断开,然后将半键闭合,即将双 键互换。
[ CH—CH=C—CH2n ]
Hale Waihona Puke 若此类反应有两种或两种以上单体,则通式为:
′—COOH nH2N—R—COOH + nH2N—R ′—C— — [ NH—R—C—NH—R ]n + 2nH 2 O
O
‖
O
‖
B、含氨基与羧基的单体发生缩聚反应
nHOOC—COOH+nH2N—CH2—CH2—NH2 O O ‖ ‖ — C — C—NH—CH2CH2—NH +2n H O 2 [ ]— n 此类反应的通式为:
nHOOC—R—COOH+nH2N—R ′ —NH2 O O ‖ ‖ +2nH2O ′ —NH]— [ —C—C—NH—R n
(1)判断聚合类型
若链节上都是碳原子,一般是加聚反应得到的产 物,若链节上含有 O O ‖ ‖ —C—O—、 —C—NH—、 O ‖ 等基时, 都是缩聚反应的产物。 —C— • 例:[ O—CH2 ]n 是HCHO加聚的产物。 • 含 基团的是HCHO和酚发 生 缩聚反应的产物。
如nCH3CHCOOH
OH
O ‖ [ —O—CH—C ]— n CH3 + nH 2 O
• 此类反应若单体为一种物质,则通式为:
[ O—R—C ] • nHO—R—COOH — — nH 2 O ‖ n + • O 若有两种或两种以上单体,则通式为: ′ COOH nHO—R—COOH+nHO—R—